专利名称：一种水煤浆燃料的燃烧方法及燃烧设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水煤浆燃料的高温强化燃烧方法及燃烧设备，更具体的说，涉及一种可用各种水煤浆燃料强化燃烧并且自动清渣，清灰；空气增压供浆整体优化的水煤浆强化燃烧及燃烧系统，其能适用于使用温度为1600度以内的各种功率负荷的锅炉、窑炉以及加热装置等。
背景技术：
本发明人曾经在1999年6月15日向中国专利局提出发明名称为“高粘度燃料高温强化燃烧装置”的专利申请(申请号为99233530.2)，其公开了一种新的高粘度燃料高温强化燃烧装置，即把高温强化燃烧区域扩展延伸分布到炉膛内等，使热效率显著提高。但是，水煤浆燃料在燃烧后有渣和灰、并在炉膛内沉积，致使锅炉不能正常运行，采用人工清除渣和灰体力劳动强度过大，从而不能满足锅炉长期连续正常运行的需要。
另外，现有水煤浆燃烧系统的供浆泵在高压工况下正常连续运行时间较短，泵的易损件磨损极为严重，更换易损件成本十分昂贵，并且直接影响锅炉正常连续运行，其效果是不理想的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术所存在的缺陷而提出一种结构简单、高效、可靠的使水煤桨燃料强化燃烧产生的渣和灰能够自动清除、供浆由高压供浆置换为低压输浆，并且能长期连续正常运行工作的强化燃烧方法及燃烧系统。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是该水煤浆燃料强化燃烧方法，是将贮浆罐输出的水煤浆经泵送装置输入到增压供浆罐，与压缩空气源相连接的增压供浆罐通过压力空气将水煤浆经输送管供给水煤浆喷枪，水煤浆在压力作用下经水煤浆喷枪成雾状喷入高温炉膛内，炉膛内分为两段燃烧区域，即一次强化燃烧区域和二次强化燃烧区域，两段燃烧区域有聚温材料，炉膛内先用点火枪用燃油或燃气进行预加热，使一次强化燃烧区域和二次强化燃烧区域的聚温材料表面温度升高、聚温发红，然后喷入雾化的水煤浆，炉膛四周表面聚温发红而形成高温区，使燃料雾化气流形成一次强化燃烧区域，由于水煤浆含水量较高，大部分燃料雾化气流来不及完全燃烧，而是被高温膨胀后高速经过一次强化燃烧区进入炉膛内的二次强化燃烧区域，该区域被一次强化燃烧区域的火焰温度加热到发红聚温，从而形成炉膛内的聚温均温区即二次强化燃烧均温区域，使燃料雾化气流的能量，在一次和二次强化燃烧区域分布较均匀燃烧释放并充分燃烧。在炉膛底部设有破渣装置和清灰装置，燃料雾化气流在一次强化燃烧时产生高温形成结渣，并从炉膛口内壁层表面或从空中以液态形式流落在破渣装置上成为聚温区一部分，同时结渣被破渣装置缓慢破碎后落入渣池并被排渣装置排去炉外，二次强化燃烧区域燃料燃烧后的灰分落到排灰装置上成为聚温区一部分，同时灰分被排灰装置缓慢排入灰池并被排灰装置排去炉外。与压缩空气源相连接的增压供浆罐为两个，两个增压供浆罐通过中央控制柜的控制相互切换轮流向水煤浆喷枪输送高压水煤浆。
燃烧工艺过程如下水煤浆由低压输浆泵从贮浆罐，手动控制阀抽出，经过滤器主自控阀，再经输入自控阀进入增压供浆罐内。空气由空压机压缩存入在高压贮气罐内，经减压阀减压后输入增压供浆罐内。水煤浆在增压供浆罐内被升压后，以恒压状态经增压供浆罐输出自控阀、手动控制阀，喷枪调节自控阀再经喷抢高速喷入炉膛内燃烧。两个并联的增压供浆罐相互切换轮流工作。水煤浆燃烧时，在喷枪周围及炉膛内壁因高温产生液态结渣，由于重力而落向滚筒式托渣筒圆周表面。以此形成一次强化燃烧区域。由于托渣式滚筒朝炉前缓慢旋转，并列下方的切渣滚筒同时也是朝炉前高速旋转，因两筒相切间隙较小，相切时，切渣滚筒圆周表面设置的切渣刀切掉了托渣滚筒圆周表面的结渣，切掉的渣块落入渣漏斗中，接着便被渣提升机渣斗提升至清渣场面的运渣斗车内。由钢管回绕成长圆筒形的托渣滚筒内循环水冷却通道回路，不但使A、B空心轴、钢管得到冷却，而且也起到了省煤器的作用。链条炉排上层的表面，在点火启动燃烧前，预先铺上一定厚度的煤灰(避免因高温使炉排氧化等)。点火后，煤灰表面被加热后会聚温逐步变红，以形成二次强化燃烧均温区域。链条炉排上炉排以一定的速度朝炉前缓慢运行，陆续掉在炉排上的煤灰被输送到灰漏斗中，接着便被灰提升机提升至清灰场面的运灰斗车内。
由于本发明的燃烧方法采用两个增压供浆罐相互切换空气增压供浆。从而把高压供浆泵置换为低压输浆泵，使输浆泵在低压下运行而延长了数十倍使用寿命。
根据本发明的燃烧方法，托渣滚筒圆周表面液渣聚温形成一次强化燃烧区、炉排上的煤灰表面聚温形成均温区，其聚温形成的高温区域使水煤浆燃料气体的燃烧得到强化。
根据本发明的燃烧方法，其托渣滚筒内循环水冷却通道回路起到了省煤器的作用。从而增大了炉膛的换热面积。
根据本发明的燃烧方法，可不用人工清渣、清灰、高压供浆泵，可高温强化燃烧充分，能形成大面积相对均温燃烧，尤其是便于自动控制及燃用劣质水煤浆燃料。
本发明一种水煤浆燃料的燃烧设备，包括贮存燃料的贮浆罐、燃料输送管、燃烧炉膛、在炉膛内的自动清渣装置、自动清灰装置，所说燃料输送管路上设有低压输浆泵、过滤器、输入自控阀、增压供浆罐自控阀，该输送管与增压供浆罐连接，增压供浆罐燃料输出管上设有喷枪调节自控阀，并与喷枪连接。两个并联的增压供浆罐及燃料输入输出结构相同。另外，还包括空压机和贮存空气的高压空气贮气罐和空气输送管，空气输送管与增压供浆罐连接。
本发明水煤浆燃料的燃烧设备为一种强化燃烧、自动清渣、自动清灰、空气增压供浆等的整体优化燃烧系统，其包括贮存燃料的贮浆罐和燃料输送管，所说燃料输送管路上设有手动阀、低压输浆泵、过滤器、输入自控阀、增压供浆罐自控阀，该输送管与增压供浆罐连接。增压储浆罐燃料输出管上设有自控阀、手动阀喷枪调节自控阀，该输出管与喷枪连接。有两个增压供浆罐并联连接燃料输送管，空气输送管上设有减压阀、压力表、手动阀、增压供浆罐压力表、自控阀、该输送管与A增压供浆罐连接。增压供浆罐空气输出管路上设有自控阀，并还设有超压自泄开关，该输出管与大气相通。两个增压储浆罐内的一定上下部位，均设有燃料液面接触传感器。
在炉膛底部设有破渣装置和清灰装置，破渣装置包括托渣滚筒和切渣滚筒两部分，切渣滚筒滚筒面上分布有多把刀片，托渣滚筒和切渣滚筒同向朝炉前转动，切渣滚筒刀片与托渣滚筒的滚筒面的间隙很小，两个筒面切面处朝相反方向运动，切渣滚筒刀片刚好切掉托渣滚筒面上的结渣，燃料雾化气流在一次强化燃烧时产生高温形成结渣落在托渣滚筒后，托渣滚筒的转动，使切渣滚筒上的刀片切向托渣滚筒上的结渣，使结渣被破碎而落入下部的渣漏斗中；清灰装置为由炉排驱动齿轮驱动的链条驱动炉排，二次强化燃烧区域燃料燃烧后的灰分落到链条驱动炉排上，链条炉排上层的表面，在炉膛点火启动燃烧前，预先铺上一定厚度的煤灰，点火后，煤灰表面被加热后会聚温逐步变红，以形成二次强化燃烧均温区域，链条炉排上炉排以一定的速度朝炉前缓慢运行，陆续掉在炉排上的煤灰被输送到灰漏斗中。一次强化燃烧、自动清渣所说托渣滚筒由钢管回绕成圆形长方筒，在回绕钢管的一定形状间隙内有高温耐火材料块填充，在托渣滚筒中心的A、B空心轴内有水冷却通路与托渣滚筒回绕钢管内空形成水冷却循环通路连接，A、B空心轴两端由销子连接，另两端均采用机械密封与水冷却循环进水出水管路连接。另外，还包括切渣滚筒，所说切渣滚筒长形圆周表面设有以一定方式排列的多把刀片，该筒设置在托渣滚筒的下方并列位置并保持一定的间隙。在切渣滚筒下方设有渣漏斗在渣漏斗下方设有渣提升机池，在渣提升机池设有渣提升机，该渣提升机以一定倾斜角度设在锅炉正前方。
二次均温燃烧、自动清灰所说链条炉排由钢管排列连结组合成链，成链后中间设有托筒，两头设有齿状驱动轮，该轮的轴连结驱动装置。在链条炉排上方的表面还设满有一定厚度的煤灰。在靠近炉口的炉排一端的下方设有灰漏斗，在灰漏斗下方还设有灰提升机池，在灰提升机池设有灰提升机，该灰提升机以一定倾斜角度在锅炉正前方。另外，还包括在链条炉排下方设有清灰池并与灰提升机池相通，而且在清灰池靠近锅炉尾部还设有清灰水冲洗喷头。同时池内水面液位保持在一定的高度，以封闭渣灰提升机斗槽与大气的相通。
根据本发明的燃烧设备，采用两个B增压储浆罐相互切换空气增压供浆，不但把高压供浆泵置换成了低压输浆泵，解决了这个技术瓶颈，而且供浆处于恒压稳压良好工况，使锅炉能够长期连续正常运行，同时也节约了大量的制造、运行费用。
根据本发明的燃烧设备，托渣滚筒圆周表面的液渣聚温形成一次燃烧区，炉排上的煤灰表面聚温形成二次燃烧区，其聚温形成的高温区域，便水煤燃料气体的燃烧得到强化和均温燃烧充分。
根据本发明的燃烧设备，其托渣滚筒内循环水冷却通道回路，不但冷却保护了托渣滚筒的回绕钢管和A、B空心轴，而且增大了炉膛的换热面积，极大的提高了换热效率。
根据本发明的燃烧设备，可不用人工清渣、人工清灰，不用高压供浆泵，可形成大面积相对均温燃烧充分，尤其是可自动控制长期连续正常运行并且可以燃用劣质煤水煤浆。
下面参照附图，通过对较佳实施例的描述来进一步说明本发明。
图1表示一个根据本发明燃烧方法的水煤浆燃烧设备的实施例的概略图；图2表示图1中A-A剖视3表示用两个增压供浆罐空气增压供浆工艺流程概略4表示托渣滚筒结构示意图；
图5表示托渣滚筒轴结构示意图；图6为图5的仰视图；图7为切渣滚筒结构示意图；图8为图7中的B-B剖视图。
图中1-锅炉；2-锅炉包；3-锅炉水管；4-锅炉炉腔二回程；5-托渣滚筒回绕钢管B接头；6-托渣滚筒B空心轴；7-托渣滚筒回绕钢管；8-渣漏斗；9-灰池水位液面；10-渣提升机槽；11-灰提升机槽；12-灰漏斗；13-切渣滚筒刀片14-托渣滚筒回绕钢管A接头；15-切渣滚筒轴；16-切渣滚筒皮带轮；17-切渣滚筒轴固定轴承法兰盘；18-托渣滚筒A空心轴；19-托渣滚筒皮带轮；20-托渣滚筒轴固定轴承；21-托渣滚筒回绕钢管冷却水出水管；22-锅炉炉腔；23-炉腔口内壁耐火泥层；24-水煤浆喷枪；25-点火枪；26-灰提升机；27-灰斗；28-托渣滚筒；29-切渣滚筒；30-渣漏斗支撑固定杆；31-灰漏斗支撑固定杆；32-链条炉排托轮；33-链条炉排；34-炉排驱动齿轮；35-灰池水冲洗喷头；36-煤灰；37-锅炉尾部；38-贮浆罐；39-贮浆罐水煤浆输入管接头；40-贮浆罐上液位接触传感器；41-贮浆罐上液位面；42-自控阀；43-自泄阀；44-输气管；45-贮浆罐下液位面；46-贮浆罐下液位面接触传感器；47-贮浆罐燃料输送管；48-燃料输送管手动控制阀；49-低压浆泵燃料输入管；50-低压输浆泵；51-低压输浆泵燃料输出管；52-过滤器；53-燃料输送支管；54-燃料输送支管自控阀；55-燃料输送支管；56-燃料输送支管；57-燃料输送支管手动阀；58-燃料输送支管；59-燃料输送支管；60-燃料输送B支管自控阀；61-燃料输送B支管；62-燃料输送B支管手动阀；63-燃料输送B支管；64-燃料输送A支管；65-燃料输送A支管自控阀；66-燃料输送A支管手动阀；67-燃料输送A支管；68-A增压供浆罐燃料输出支管；69-A增压供浆罐燃料输出支管自控阀；70-增压燃料输出管；71-增压燃料输出管手动控制阀；72-增压燃料输出管；73-B喷枪自控调节阀；74-B喷枪；75-A喷枪自控调节阀；76-B增压供浆罐燃料输出管自控阀；77-B增压供浆罐下液位接触传感器；78-B增压供浆罐下液位面；79-A增压供浆罐下液位接触传感器；80-A增压供浆罐下液位面；81-B增压供浆罐上液位面；82-B增压供浆罐压力空气输入自控阀；83-B增压供浆罐空气压力表；84-增压供浆罐空气泄压导管；85-B增压供浆空气排出自控阀；86-B增压供浆罐超压空气自泄开关；87-B增压供浆罐超压空气自泄开关排出导管；88-增压空气输送管；89-增压空气输送管手动控制安全阀；90-A喷枪；91-压力空气贮存罐减压阀；92-高压空气贮存罐；93-空压机；94-A增压供浆罐水液位面；95-A增压供浆罐空气排出导管；96-A增压供浆罐上液面接触传感器；97-A增压供浆罐；98-A增压供浆罐超压自泄开关；99-A增压供浆罐空气排出自控阀；100-A增压供浆罐压力空气输入自控阀；101-A增压供浆罐空气压力表；102-B增压供浆罐上液位接触传感器；103-托渣滚筒A空心轴冷却水进水孔；104-托渣滚筒A空心轴冷却水出水孔；105-托渣滚筒B空心轴连结A空心轴插孔；106-托渣滚筒B空心轴冷却水进水孔；107-托渣滚筒B空心轴冷却水出水孔；108-托渣滚筒A空心轴连结B空心轴插孔；109-B增压供浆罐110-耐火材料填充料。
具体实施例方式
图1、图3表示根据本发明的一种水煤浆燃烧系统与内燃式锅炉配套使用情况。打开中央控制柜(图中未示)贮浆罐燃料输入自控开关(图中未示)，水煤浆经浆罐车输出管(图中未示)通过贮浆罐输入管接头39送入贮浆罐38内，自控阀42同时自动打开排出贮浆罐内空气，当贮浆罐38内水煤浆上升到上液位面41接近接触传感器40时，传感器40向中央控制柜发出信号，中央控制柜便指令自控阀42关闭，尔后在一定时间后又自动打开，同时声、光(图中未示)发出浆满报警，而且还维持一定的报警时间，这时浆罐车(图中未示)停止向贮浆罐38内输浆。反之，当贮浆罐38内水煤浆下降到下液位面45接近接触传感器46，传感器46向中央控制柜发出信号，中央控制柜便指令认可自控阀42自动打开，并同时声、光发出缺浆报警，而且还同样维持一定的报警时间，这时浆罐车便可向贮浆罐38内输送水煤浆，以保持贮浆罐38内贮存有充足的水煤浆燃料。
此时先人工打开手动阀48，然后启动中央控制柜低压输浆泵50的开关(图中未示)，中央控制柜同时指令打开自控阀54、65、99；关闭自控阀60，(此时手动阀62、66均处于关闭状态)，水煤浆经输送管47、手动阀48，输送管49被低压输浆泵50泵经输出管51，并被过滤器52过滤后再经输送管53，自控阀65、输送管67输送到A增压供浆罐97内。与此同时，A增压供浆罐97内的空气经泄压管84，自控阀99、泄压管95排入大气中。当A增压供浆罐97内水煤浆上升到燃料上液面94接近接触传感器96时，传感器96向中央控制柜发出信号，中央控制柜便指令先打开自控阀60、85；然后关闭自控阀65，这时便停止向A增压供浆罐97内输浆，水煤浆便由输送管59，自控阀60、输送管63被输送到B增压供浆罐109内。当B增压供浆罐109内水煤浆上升到燃料上液位面81接近接触传感器102时，传感器102向中央控制柜发出信号，中央控制柜根据设定程序发出下例指令A增压供浆罐97在增压输出燃料时，便指令先关闭低压输浆泵50、自控阀60、85，然后打开自控阀100、69；当A增压供浆罐97内水煤浆燃料已下降到下液面80接近接触传感器79时，中央控制柜便指令先关闭自控阀85，然后打开自控阀82、76，然后关闭自控阀100、69，然后再打开自控阀99、65。A、B增压供浆罐97、109如上所述相互切换长期工作。
在启动低压输浆泵50输浆的同时，中央控制柜便指令启动空压机93向高压空气贮气罐92内压缩空气，当贮气罐92内贮存到额定压力容量的空气时，空压机93便停止工作，反之，当贮气罐92内贮存的空气低于额定的压力容量时，空压机93便自动工作，如此循环往复长期工作。
启动燃烧时，先打开手动阀89、71，然后打开中央控制柜电子点火开关(图中未示)点燃点火枪25，点火枪25可燃用轻油或气体燃料，燃烧达到额定的一定时间后，炉膛22口的内壁耐火泥层23表面，托渣滚筒28上方的表面、链条炉排33上面的煤灰36表面温度迅速升高、聚温发红，此时，中央控制柜先打开自控阀100，额定压力的空气从储气管92经减压阀91减压到额定压力后再经手动安全阀89、输气管88、自控阀100输入到A增压供浆罐97内，使该罐增压到额定的压力，中央控制柜然后打开自控阀69，并把自控调节阀73、75打开到燃烧启动所需的额定流量，水煤浆燃料便从A增压供浆罐97经输送管68，自控阀69、手动阀71，输送管72，再经自控阀73、75从喷枪74、90口高速喷入炉膛22内，雾化均匀的较细的水煤浆燃料雾化气流被点火枪25燃烧的火焰点燃并开始燃烧，一定时间后点火枪25自动关闭。
由于炉膛22口内壁耐火泥层23，托渣滚筒28圆周上方表面聚温发红而形成高温区，使燃料雾化气流形成一次强化燃烧区域，由于水煤浆含水量较高，大部分燃料雾化气流来不及完全燃烧，而是被高温膨胀后高速经过一次强化燃烧区进入炉膛22内，由于链条炉排33上方表面设满有一定厚度的煤灰36被一次强化燃烧区域的火焰温度加热到发红聚温，从而形成炉膛22内的聚温均温区即二次强化燃烧均温区域，使燃料雾化气流的能量，在一次和二次强化燃烧区域分布较均匀燃烧释放并充分燃烧。
中央控制柜将根据设定的炉膛22内或其他加热装置所需的温度和压力及流量等有关参数要求，通过相关传感器(图中未示)反馈提供信号值，来确定自控调节阀73、75开关量的大小，从而快速有效的调节到适应的火力，使无级或多级功率调节完全自动化。
由于燃料雾化气流在一次强化燃烧时产生高温形成结渣，并从炉膛22口内壁耐火泥层23表面或从空中以液态形式流落在托渣滚筒28圆周表面的上方，早在中央控制柜指令打开自控调节阀73、75时，同时也启动了渣提升机(图中未示出)和托渣滚筒28的驱动装置(图中未示出)来驱动托渣滚筒28按图1中逆时针方向以设定的转速朝炉口方向缓慢旋转，以便于液态结渣均匀的流落在托渣滚筒28圆周表面，并列设置在托渣滚筒28下方的切渣滚筒29同时也被启动并且与托渣滚筒28以同样方向高速旋转。由于在切渣滚筒29圆周表面设置有多把刀片13，而且与托渣滚筒28相切时的间隙较小，从而把托渣滚筒28圆周表面的结渣全部切落并掉入渣漏斗8中，然后用渣提升机的渣斗(图中未示)提升输送到清渣场面的运渣斗车内，以达到自动清渣。
早在启动点火枪25的同时，中央控制柜也启动了托渣滚筒28的水冷却系统循环泵(图中未示)循环冷却水被循环泵泵入水导管(图中未示)，并进入托渣滚筒28A空心轴18冷却水进水孔103，再经出水孔104进入回绕钢管7冷却水接头14内，再经回绕钢管7冷却水B接头5进入托渣滚筒28B空心轴6冷却进水孔106，然后再经托渣滚筒28B空心轴6冷却出水孔107，从出水管21排出供取暖使用。不但冷却保护了托渣滚筒28长期连接安全运行，而且扩大了换热面积，显著提高了换热效率。
启动燃烧达到一定的时间后，二次燃烧均温区域燃烧尽后的煤灰掉落在链条排33煤灰层36上面，会使其厚度逐步增加，一定时间后，达到设定的厚度时，中央控制柜便指令启动灰提升机26和链条炉排33的驱动装置(图中未示)来驱动炉排33的上炉排按设定的速度缓慢向炉口方向转动，靠近炉口端的炉排33上的煤灰36便会自动掉落在灰漏斗12中，然后由灰提升机26灰斗27提升输送到清灰场面的运灰斗车内，以达到自动清灰。由于炉排33长时间连续运行，从炉排33上会掉落一定量的煤灰累积在炉排33下方的灰池内，这时打开水冲洗喷头35冲洗灰池，使灰池内的煤灰冲洗到灰提升机槽11内并与链条炉排33掉落的煤灰一道被清除。
待到A增压供浆罐97内水煤浆燃料液面下降到下液位面80接近接触传感器79时，中央控制柜便指令先关闭自控阀85，后打开自控阀82、76，然后再关闭自控阀100、69，然后再打开自控阀99、65、54并启动低压输浆泵50向A增压供浆罐内输浆，使A、B增压供浆罐97、109循环往复切换增压，向喷枪74、90长期连续稳定供浆，以此达到高压供浆泵置换为低压输浆泵。
停止燃烧前，按下中央控制柜停止按钮(图中未示)，中央控制柜便指令关闭自控阀73、75、69、76、54、60、82、100以及低压供浆泵50、空压机93、链条炉排33、电源，一定时间后再关闭托渣滚筒28驱动装置、切渣滚筒29驱动装置、渣和灰提升机26以及托渣滚筒水冷却循环泵电源，此时燃烧系统停止工作，若较长时间停止工作，应手动关闭燃料输送管手动控制阀48、燃料输出管手动控制阀71和增压空气输送管手动控制阀89。
本发明提出的强化燃烧方法及其燃烧系统有以下显著特征1、本发明方法工艺合理先进，设备结构简单实用可靠。
2、把一次强化燃烧区域与自动除渣及省煤器(托渣筒内水冷却)结合一体不但使燃烧得到了强化，而且使结渣得到自动清除，同时扩大了炉膛的换热面积，收到了燃烧充分，大大地减轻了人工劳动强度、使换热效率大大提高的综合效果。
3、把二次强化燃烧和均温区域与自动清灰结合一体，不但使燃烧得到了进一步强化，而且使煤灰得到自动清除，同时由于原先铺在炉排上的煤灰隔热作用，避免了炉排的高温氧化，大大降低了炉排的制造成本，同时使本发明得以实现。
4、把高压供浆泵置换为低压输浆泵，采用多个空气增压供浆罐切换增压，不但完全避免了高压供浆泵极易磨损的老大难技术问题，而且显著降低了使用成本，并且使燃烧系统可以长期连续正常工作成为现实；5、可中、高温强化燃烧多品种水煤浆，特别是可燃用高灰分、低热值的水煤浆；6、可以广泛适应多种炉型和多级功率负荷的需要，充分满足生产工况匹配。
7、可以全自动程序模决化中央集中控制，不但减轻了劳动强度，而且也提高了现场科学管理水平。
8、设计制造容易，材料来源广泛，生产成本低，操作、维修简单方便；9、可长期连续正常工作运行，安全可靠，使用寿命长，满足了生产的实际需要；10、不但能使燃料燃烧充分，而且能减少对大气环境的污染，广泛适用于油田、炼油厂、化工厂等行业对现有锅炉和工业炉窑以及多种加热装置以煤代油、代气的燃烧改造应用，大大降低运行成本。
12、可采用本发明的燃烧系统生产多种附加值产品，以满足市场的巨大需求；13、特别是为水煤浆的广泛利用，提供了十分重要的燃烧工艺和优化一体的系列装置，非常广泛适应当前国内外用能和今后能源结构优化的需要。
权利要求
1.一种水煤浆燃料的燃烧方法，其特征在于是将贮浆罐(38)输出的水煤浆经泵送装置输入到增压供浆罐，与压缩空气源相连接的增压供浆罐通过压力空气将水煤浆经输送管供给水煤浆喷枪(24)，水煤浆在压力作用下经水煤浆喷枪(24)成雾状喷入高温炉膛内，炉膛内分为两段燃烧区域，即一次强化燃烧区域和二次强化燃烧区域，两段燃烧区域的四周有聚温材料，炉膛内先用点火枪(25)用燃油或燃气进行预加热，使一次强化燃烧区域和二次强化燃烧区域的聚温材料表面温度升高、聚温发红，然后喷入雾化的水煤浆，炉膛四周表面聚温发红而形成高温区，使燃料雾化气流形成一次强化燃烧区域，由于水煤浆含水量较高，大部分燃料雾化气流来不及完全燃烧，而是被高温膨胀后高速经过一次强化燃烧区进入炉膛(22)内的二次强化燃烧区域，该区域被一次强化燃烧区域的火焰温度加热到发红聚温，从而形成炉膛(22)内的聚温均温区即二次强化燃烧均温区域，使燃料雾化气流的能量，在一次和二次强化燃烧区域分布较均匀燃烧释放并充分燃烧。
2.根据权利要求1所述的水煤浆燃料的燃烧方法，其特征在于在炉膛底部设有破渣装置和清灰装置，燃料雾化气流在一次强化燃烧时产生高温形成结渣，并从炉膛(22)口内壁层表面或从空中以液态形式流落在破渣装置上成为聚温区一部分，同时结渣被破渣装置缓慢破碎后落入渣池并被排渣装置排去炉外，二次强化燃烧区域燃料燃烧后的灰分落到排灰装置上成为聚温区一部分，同时灰分被排灰装置缓慢排入灰池并被排灰装置排去炉外。
3.根据权利要求1或2所述的水煤浆燃料的燃烧方法，其特征在于将贮浆罐(38)输出的水煤浆经泵送装置输入到增压供浆罐，泵送装置采用低压输浆泵(50)。
4.根据权利要求3所述的水煤浆燃料的燃烧方法，其特征在于与压缩空气源相连接的增压供浆罐为两个，两个增压供浆罐(97、109)通过中央控制柜的控制相互切换轮流向水煤浆喷枪(74、90)输送高压水煤浆。
5.根据权利要求2所述的水煤浆燃料的燃烧方法，其特征在于在炉膛底部设有破渣装置和清灰装置，破渣装置包括托渣滚筒(28)和切渣滚筒(29)两部分，切渣滚筒(29)滚筒面上分布有多把刀片(13)，托渣滚筒(28)和切渣滚筒(29)同向朝炉前转动，切渣滚筒刀片与托渣滚筒的滚筒面的间隙很小，两个筒面切面处朝相反方向运动，切渣滚筒刀片(13)刚好切掉托渣滚筒(28)面上的结渣，燃料雾化气流在一次强化燃烧时产生高温形成结渣落在托渣滚筒(28)后，托渣滚筒(28)的转动，使切渣滚筒(29)上的刀片切向托渣滚筒(28)上的结渣，使结渣被破碎而落入下部的渣漏斗(8)中；清灰装置为由炉排驱动齿轮(34)驱动的链条驱动炉排(33)，二次强化燃烧区域燃料燃烧后的灰分落到链条驱动炉排(33)上，链条炉排上层的表面，在炉膛点火启动燃烧前，预先铺上一定厚度的煤灰，点火后，煤灰表面被加热后会聚温逐步变红，以形成二次强化燃烧均温区域，链条炉排的上炉排以一定的速度朝炉前缓慢运行，陆续掉在炉排上的煤灰被输送到灰漏斗(12)中。
6.根据权利要求5所述的水煤浆燃料的燃烧方法，其特征在于托渣滚筒由钢管回绕成圆形长方筒，在回绕钢管的一定形状间隙内有高温耐火材料块填充，在托渣滚筒中心的A、B空心轴内有水冷却通路与托渣滚筒回绕钢管内空形成水冷却循环通路连接，A、B空心轴两端由销子连接，另两端均采用机械密封与水冷却循环进水出水管路连接，在启动点火枪(25)的同时，也启动了托渣滚筒(28)的水冷却系统循环泵，循环冷却水被循环泵泵入水导管，并进入托渣滚筒(28A)空心轴(18)冷却水进水孔(103)，再经出水孔(104)进入回绕钢管(7)冷却水接头(14)内，再经回绕钢管(7)冷却水B接头(5)进入托渣滚筒(28B)空心轴(6)冷却进水孔(106)，然后再经托渣滚筒(28B)空心轴(6)冷却出水孔(107)，从出水管(21)排出供取暖使用，不但冷却保护了托渣滚筒(28)长期连接安全运行，而且扩大了换热面积，显著提高了换热效率。
7.一种水煤浆燃料的燃烧设备，包括贮存燃料的贮浆罐、燃料输送管、燃烧炉膛、在炉膛内的自动清渣装置、自动清灰装置，其特征在于所说燃料输送管路上设有低压输浆泵、过滤器、输入自控阀、增压储浆罐自控阀，该输送管与增压供浆罐连接，增压供浆罐燃料输出管上设有喷枪调节自控阀，并与喷枪连接，另外，还包括空压机和贮存空气的高压空气贮气罐和空气输送管，空气输送管与增压供浆罐连接。
8.根据权利要求7所述的水煤浆燃料的燃烧设备，其特征在于有两个增压储浆罐并联连接燃料输送管。
9.根据权利要求7或8所述的水煤浆燃料的燃烧设备，其特征在于在炉膛内的自动清渣装置包括托渣滚筒和切渣滚筒，所说托渣滚筒由钢管回绕成圆形长方筒，在回绕钢管的一定形状间隙内有高温耐火材料块填充，在托渣滚筒中心的A、B空心轴内有水冷却通路与托渣滚筒回绕钢管内空形成水冷却循环通路连接，A、B空心轴两端由销子连接，另两端均采用机械密封与水冷却循环进水出水管路连接；所说切渣滚筒长形圆周表面设有以一定方式排列的多把刀片，该切渣滚筒设置在托渣滚筒的下方并列位置并保持一定的间隙，在切渣滚筒下方设有渣漏斗在渣漏斗下方设有渣提升机池，在渣提升机池设有渣提升机，该渣提升机以一定倾斜角度设在炉膛正前方。
10.根据权利要求9所述的水煤浆燃料的燃烧设备，其特征在于在炉膛内的自动清灰装置包括链条炉排，所说链条炉排是由钢管排列连结组合成链，成链后中间设有托筒，两头设有齿状驱动轮，该轮的轴连结驱动装置，在链条炉排上方的表面设满有一定厚度的煤灰，在靠近炉口的炉排一端的下方设有灰漏斗，在灰漏斗下方还设有灰提升机池，在灰提升机池设有灰提升机，该灰提升机以一定倾斜角度在炉膛正前方；在链条炉排下方设有清灰池并与灰提升机池相通，而且在清灰池靠近炉膛尾部还设有清灰水冲洗喷头，同时池内水面液位保持在一定的高度，以封闭渣灰提升机斗槽与大气的相通。
全文摘要
本发明涉及一种水煤浆燃料的高温强化燃烧方法及燃烧设备，该燃烧方法，是将贮浆罐输出的水煤浆经泵送装置输入到增压供浆罐，与压缩空气源相连接的增压供浆罐通过压力空气将水煤浆经输送管供给水煤浆喷枪，水煤浆在压力作用下经水煤浆喷枪成雾状喷入四周有聚温材料的高温炉膛内，炉膛内经预加热，使聚温材料表面温度升高、聚温发红，然后喷入雾化的水煤浆气流形成一次强化燃烧区域，由于大部分燃料雾化气流来不及完全燃烧，而是被高温膨胀后高速进入炉膛内的二次强化燃烧区域分布较均匀充分燃烧；该燃烧设备包括贮存燃料的贮浆罐、燃料输送管、燃烧炉膛、在炉膛内的自动清渣装置、自动清灰装置，所说燃料输送管与增压供浆罐连接，增压供浆罐燃料输出管上设有喷枪调节自控阀，并与喷枪连接，另外，还包括空压机和贮存空气的高压空气贮气罐和空气输送管，空气输送管与增压供浆罐连接。
文档编号F23K3/02GK1553077SQ03124409
公开日2004年12月8日 申请日期2003年5月26日 优先权日2003年5月26日
发明者邓立新 申请人:邓立新